赣南兴国地区非同步褶皱叠加的成因研究

Fold structure, as a widespread tectonic pattern, is of great significance in the features of regional structure, tectonic stress field, and regional tectonic evolution. The asynchronizing syncline structures, i.e. NW-striking Xiefang syncline and symmetrical and north-protruding Chayuan arc syncline, developed in Xingguo area, formed in the Mesozoic and showed distinguishing geometrical morphology. The youngest deforming stratum consists of the Late Carboniferous carbonate rocks, and the synclines are unconformably overlain by the Middle and Late Jurassic continental clastic rocks. However, the genesis of the asynchronizing superimposed folding are controversial. We attempt to analyze the two synclines by the method of large scale field geological mapping, to ascertain the geometrical morphology and deformation sequences, and to construct the relationship between the processes of fold superimposition and the evolution of faults. The K-Ar dating of authigenic illite from fault gouge will be used to constrain the formation age of the folds and the duration of fault activity. Consequently, the genesis of the asynchronizing superimposed folding will be discussed on the basis of regional tectonic evolution, providing a new evidence for the Mesozoic tectonic evolution of South China.

褶皱构造作为地壳中最广泛发育的构造形式之一，对分析区域地质构造特征、反演区域构造应力场以及恢复区域构造演化等具有重要的指导作用。赣南兴国地区发育两个彼此相邻、形成时代相同、但几何形态完全不同的非同步向斜构造：即呈NW-SE走向的谢坊向斜和向北凸出、呈对称展布的茶园弧形向斜，二者卷入褶皱变形的最年轻地层均为上石炭统碳酸盐岩地层，之后被中、晚侏罗世陆相碎屑岩不整合覆盖。关于该期非同步褶皱叠加的成因一直未有明确的定论。本项目拟利用大比例尺野外地质填图方法对上述两个向斜进行详细的构造解析，确定向斜的几何形态及构造变形的期次，建立褶皱叠加过程与断裂带演化的关系；通过断层泥自生伊利石K-Ar定年，分别限定褶皱的形成时代以及区域NE向断裂带的活动时代，结合区域构造—岩浆演化，综合探讨赣南兴国地区非同步褶皱叠加的成因，为华南中生代构造演化提供新的科学依据。

华南大陆中生代时期受到了多期构造—岩浆事件的改造，形成了大面积的长英质岩浆岩、上千公里宽的陆内变形带以及世界级的多金属堆积。关于它们的成因及演化，一直以来受到广大地质学家的关注。赣南兴国地区发育两个彼此相邻、形成时代相同、但几何形态完全不同的向斜构造：即呈NW–SE走向的谢坊向斜和平面上向北凸出的茶园弧形向斜，关于它们的形成过程及构造定型差异的原因一直不明。本项目通过大比例尺的野外地质填图，认为谢坊向斜和茶园弧形向斜均是发育在寒武纪褶皱基底之上、由泥盆—石炭纪地层组成并经过两期构造作用叠加而成。谢坊向斜早期整体表现为NW–SE向直立褶皱，两翼地层倾角介于30–60°，两组共轭剪切断裂带（北东向右行走滑断层和近南北向左行走滑断层）指示了早期的古应力场为NE–SW向挤压。晚期谢坊向斜在NW–SE向挤压作用下，发生了非共轴叠加变形，主要表现为上盘向北西或南东的逆冲。茶园弧形向斜早期表现为NW–SE向，其南西翼东南段为正常翼，而中段和西北段为倒转翼。晚期同样在NW–SE向挤压作用下，发生了非共轴叠加褶皱。褶皱东南段（正常翼）的南翼，发育北北西向左行走滑断层系；褶皱中段（倒转翼）的南翼，发生了弯曲，形成了北东向逆冲断层，致使寒武系逆冲在泥盆系之上；褶皱西北段的北翼，在褶皱弯曲的过程中层间发生了左行弯滑向右行弯滑剪切作用的转变。据此推断，造成赣南兴国地区非同步褶皱叠加作用的根本原因是褶皱形成的初始几何形态决定的。地层时代格架及年代学结果显示，谢坊向斜和茶园弧形向斜早期形成于中、晚三叠世，构造定型于中、晚侏罗世。赣南兴国地区发育的非同步褶皱叠加变形不仅成为褶皱叠加样式研究的天然实验室，而且为正确的构建华南中生代构造变形序列提供了资料。